摘要:建築節能工程中的新材料、新技術、新工藝,給建築施工技術創新帶來了深刻的影響,文章主要對建築新材料在節能工程應用中常見的質量問題從理論上進行了研析,並提出應對方法。
關鍵詞:新材料;新技術;新工藝;建築節能
隨著科學技術的飛速發展,我國的建築施工技術水平也相應得到了較大提高。當前的建築市場競爭激烈,要想開拓市場站穩腳跟,謀求更大的發展,就必須依靠科技創新來增強企業實力,保證施工的關鍵技術、材料、工藝、裝置緊跟國際發展趨勢,與行業先進水平同步,靠增加科技含量來提高工程質量,降低生產成本,創造最佳效益。
建築物的能耗主要是由構成建築物的圍護結構材料和建築物內的用能裝置影響,由於建築節能的要求,這兩方面的施工技術都發生了深刻變化。在圍護結構中牆體變成了保溫牆體,屋面變成了保溫隔熱屋面,門窗和幕牆不僅有保溫隔熱要求而且部分還增加了遮陽系統,樓地面增加了保溫或採暖製冷系統:不僅要提高裝置的效率,而且逐步發展可再生能源和新型能源。因此,相應的施工技術也應與時俱進。
1節能牆體對施工新技術的要求
1.1保溫牆體多為無機與有機材料的複合
我國傳統圍護結構牆多為無機材料組成,如磚石砌體、混凝土、水泥砂漿等,如今為了節能保溫的需要,引入了大量有機保溫材料如模塑聚苯乙烯泡沫板、擠塑聚苯乙烯泡沫板、硬泡聚氨酯等,因為這些有機保溫材料的保溫效能要比傳統牆體材料的保溫效能強,所以有機保溫材料在建築圍護結構節能中廣泛應用,形成了一種無機與有機材料複合牆體,這樣就對施工工藝提出了新的要求。典型的保溫牆體,是有機與無機材料相間複合而成,而這種牆體除了傳統的承重、隔聲要求外,還增加了保溫隔熱的要求。要求無機材料和有機材料組合成一個整體,在自然環境中能共同作用,因此對組成牆體的材料效能及施工工藝有了新的要求,如抹灰再不是傳統意義上的水泥砂漿抹灰,膩子也不是普通外牆膩子,塗料也不同於水泥砂漿外牆,貼面磚也不是貼於傳統牆面上,施工工藝產生了深刻的變化。
1.2保溫牆面的抗裂性比傳統牆體要求高
從材料學和結構學看,傳統無機材料牆面出現裂縫是常見的和允許的,只要不影響結構安全,而節能保溫工程的要求較高。一是無機材料和有機材料組成的複合牆體容易產生裂縫;二是外保溫系統的外飾面和防護層使用環境較惡劣;三是材料的導熱係數和溼度影響其保溫效能。防裂性是牆體保溫工程要解決的關鍵技術之一,因為一旦保溫層、抗裂防護層發生開裂,牆體保溫效能就會發生很大改變,非但滿足不了節能要求,甚至還會危及牆體的安全。
根據工程實踐和統計資料顯示,變形裂縫特別是溫度變形裂縫或者是由變形和外力共同作用產生的牆體裂縫幾乎佔全部可遇裂縫的80 %以上,由於衝擊、風壓、地震力等外力引起的機械破壞比重小,因此,控制裂縫關鍵是應控制在約束條件下(約束體和被約束體都可產生一定程度的變形)材料的變形量不超過材料本身的極限變形。這與拉應力不超過當時抗拉強度的結論是統一的。
影響抗裂的因素很多,由抹面砂漿與增強網構成的抗裂防護層對整個系統的抗裂效能起著較關鍵的作用。抹面砂漿的柔韌極限拉伸變形應大於最不利情況下的自身變形(幹縮變形、化學變形、溼度變形、溫度變形)及基層變形之和,從而保證抗裂防護層抗裂性要求。複合在抹面砂漿中的增強網(如玻纖網格布),一方面能夠有效地增加抗裂防護層的拉伸強度,另一方面由於能有效分散應力,可以將原本可能產生的較寬裂縫(有害裂縫)分散成許多較細裂縫(無害裂縫),從而形成其抗裂作用。表面塗塑材質及塗塑量對玻纖網格布的早期耐鹼性具有較重要的意義,而玻纖品種對長期耐鹼性具有決定意義。
特別強調現場配製的普通水泥砂漿抹在保溫層上不容易解決抗裂問題。水泥砂漿的收縮相當大,與保溫材料組合在一起工作。由於它們各自的收縮膨脹效能不同,在交介面上容易產生裂縫。因此,傳統意義上的水泥砂漿抹灰在有機保溫材料上很容易產生裂縫,無法起到保護保溫材料不受潮的作用。
2門窗、透明幕牆及遮陽系統施工